山东科技大学艺术文法学院楼 毕业设计计算书

'摘要建筑物名称：山东科技大学艺术文法学院楼建筑所在地点：山东科技大学结构类型：钢筋混凝土框架结构层数：主体五层，局部六层总建筑面积：15000~16000本次毕业设计是设计山东科技大学艺术文法学院楼。它位于美丽的小珠山山麓，采用钢筋混凝土框架结构，基本抗震设防烈度为7度，场地类型为Ⅱ类。建筑总面积为15000余平方米，建筑总高25.2米，共有五层，各层层高均为4.2米。本建筑整体为坐西朝东。本建筑是集教学和办公为一体的综合性教学楼，其功能分区独特，各自独立，但又相互联系，形成一个统一的整体。此外，建筑物规划也与周围环境相协调。本建筑的设计内容包括两部分：建筑设计和结构设计。建筑设计部分：根据建筑的地理位置以及所要求的功能分区等设计依据并力求建筑物安全、实用、经济、美观，进行了总体方案设计、平面设计、立面设计、剖面设计、防火组织设计，以及屋面、楼梯及墙体等构造设计，完成了建筑设计说明及有关施工图。结构设计部分：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是钢筋混凝土框架结构。随后进行了结构平面布置、估算截面尺寸、荷载计算、框架计算、侧移计算、内力计算、内力组合及构件设计等工作，并完成了结构设计说明及标准层结构平面布置图、框架配筋图、楼梯、基础结构布置图。关键词：框架结构；建筑设计；结构设计；内力组合；内力计算 AbstractBuildingName:CollegeofLiteratureandArtofShandongUniversityofScienceandTechnologyBuildinglocation:ShandongUniversityofScienceandTechnologyTypes:ReinforcedconcreteframestructureStoreys:FivetosixlayerAtotalconstructionarea:15000~16000m2ThegraduationprojectistodesignabuildingofCollegeofLiteratureandArtofShandongUniversityofScienceandTechnology.ItlocatedinthebeautifulfoothillsoftheSmall-Hill,areinforcedconcreteframestructure,thebasicseismicintensityof7degreesmaximumsecurity,itsvenueforthetypeisclassⅡ.Thetotalareaoftheconstructionis15000squaremeters,itsheightis25.2meters,andthenumberofitsstoreyisfive.Eachlayeris4.2metershigh.Theoverallconstructionbackstothewestandfacestotheeast.Thebuildingissetforteachingandofficing,whichisanintegratedoftheteachingbuilding,itsfeaturesareuniqueregionalandseparate,butinterlinkedandformaunifiedone.Inaddition,thebuildingalsoisplannedcoordinationallywiththesurroundingenvironment.Thebuildingdesignincludestwoparts:buildingdesignandstructuraldesign.ArchitecturalDesign:Accordingtothegeographicallocationandtheconstructionoftherequiredfunctionsetc,zoninganddesignonthebasisofthebuildingsafety,practical,economic,aesthetic,theoverallprogrammedesign,graphicdesign,elevationdesign,profiledesign,organizationaldesignforthefireandthestructuraldesignoftheroof,thestairsandthewalls,etc.Andcompletedthearchitecturaldesignandconstructionplans.StructuralDesign:Accordingtotheimportanceofbuilding,theseismicfortificationintensity,theengineeringgeologicalsurveyreport,thetypeof constructionsitesandtheheightandthestoreynumberofthebuildingtodeterminethestructureofthisprojectandituseastructureofthereinforcedconcreteframe.Followedbyastructurallayout,estimatingsectionsize,load,theframework,thelateralbasis,theinternalforce,thecombinationofinternalforcesandcomponentdesignworkandcompletedthedescriptionofthestructuraldesignandthestructurelayoutplansforthestandardstoreyandtheframeworkplansforthereinforcement,staircasesandinfrastructurelayout.Keywords:framestructure;architecturaldesign;structuraldesign;internalforcescombination;calculationoftheinternalforces 目录1建筑设计11.1建筑设计的目的、要求和内容11.2设计原始资料21.2.1建筑环境和地点21.2.2建筑使用功能需求21.3方案比较及可行性分析21.4总平面设计41.4.1总平面设计的依据41.4.2总平面设计的基本要求51.4.3总平面布置的基本形式61.5建筑平面设计71.5.1功能布局及分区81.5.2房间形状、使用面积、尺寸的确定91.5.3门窗大小及位置的确定101.5.4教学用房的具体要求111.5.5卫生间的设计131.5.6交通联系部分的平面设计131.6立面设计171.6.1立面的虚实与凹凸181.6.2立面的线条处理181.6.3立面的色彩与质感181.7剖面设计191.8防火设计201.9细部构造设计231.9.1勒脚241.9.2散水241.9.3楼地面工程251.9.4屋面工程25 1.9.5门窗工程251.9.6油漆构件防腐、防锈工程261.9.7女儿墙设计261.9.8变形缝的设计261.9.9建筑细部具体构造做法261.10其它相关说明272结构设计272.1结构设计的目的、要求和内容272.2结构体系选型282.3框架设计282.3.1设计资料282.3.2结构布置及结构计算简图的确定292.3.3荷载统计312.3.4内力计算392.3.5内力组合622.3.6截面设计682.4楼梯设计812.4.1设计资料812.4.2梯段板设计822.4.3平台板设计832.4.4平台梁设计842.5雨篷设计862.5.1设计资料862.5.2雨篷的抗弯强度计算862.5.3雨篷梁计算882.6基础设计922.6.1基础资料922.6.2荷载统计932.6.3地基承载力验算94 2.6.4配筋计算982.7单向板设计1032.7.1荷载统计1032.7.2计算简图1032.7.3弯矩计算1042.7.4配筋计算1042.8双向板设计1052.8.1设计资料1052.8.2荷载计算1052.8.3按塑性理论计算双向板1052.9次梁设计1112.9.1设计资料1112.9.2次梁的设计111参考文献115致谢辞116附录117 1建筑设计本建筑根据“山东科技大学土木工程专业2008级毕业设计任务书”设计，为山东科技大学综合教学楼，建筑名称为山东科技大学艺术文法学院楼。该高校位于风光秀丽的珠山脚下，东临前港湾海滨，环山倚势而就。随着该高校规模的不断扩大，已有教学楼已不能满足日常教学的要求，因此决定拟建一座综合教学楼，并设置必要的办公、生活和会议等辅助用房。拟建建筑物要考虑与校区建筑风格相协调，同时也要突出自己的建筑风格。本建筑采用现浇钢筋混凝土框架结构，主体五层，局部六层，现浇钢筋混凝土楼盖，内外填充墙为240mm厚普通砖，围护结构为普通砖砌块填充墙。此外，由于校区内已有建筑的主色调为暗红色加白色点缀，因此本建筑外墙装饰主要采用砖红色瓷砖贴面，局部加白色瓷砖及玻璃幕墙点缀，走廊及卫生间局部采用白色瓷砖镶贴，内墙装饰为涂料。1.1建筑设计的目的、要求和内容通过毕业设计初步了解民用建筑设计原理，熟悉应用建筑规范和标准图集。初步掌握建筑设计的基本方法和步骤，了解建筑各细部的构造做法。在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，要正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便，具有良好的经济效果，创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。即本着“布局合理，功能齐全，技术先进，美观大方，经济合理”的原则设计一座实用，经济，坚固，美观的现代化教育建筑。建筑设计的内容主要包括：建筑总平面设计；建筑平、立、剖面设计；防火设计；抗震设计；建筑结构构造设计；建筑施工图绘制；建筑设计说明的编写等。118 1.2设计原始资料1.2.1建筑环境和地点拟建建筑物位于青岛市经济技术开发区，基本风压为0.6kN/m；地面粗糙度为B类；年平均降雨量680.5mm；基本雪压0.2N/m；抗震设防烈度为7度，三级抗震；建筑物场地类别为Ⅱ类。1.2.2建筑使用功能需求拟建建筑物总面积为15000m左右,上下浮动为±5%，层数：5-6层，层高：4.2m。使用房间包括47人教室62间，80人教室10间，120人多功能教室1间，办公室105间，150报告厅1间，展厅1间，书库资料室各1间，模拟法庭1间，设计时另加走廊、楼梯等辅助部分。1.3方案比较及可行性分析在毕业设计之前进行的毕业实习中，根据搜集的资料和参观的著名教学楼工程实例，来初步确定设计方案，并根据各种已知的条件（自然条件、施工技术条件等）进行建筑设计可行性分析，明确初步选定的拟建建筑物设计方案的优缺点，技术经济指标和尚待解决的问题等。南京理工大学基础实验教学楼是该区域内规模较大、较重要的建筑群体，方案特点：运用标准化设计方法将不同的实验教学功能分类组合形成单元体，通过单元模块化集成的空间组织方式实现建筑从单元到整体的过程。不同的实验室、研究和附属空间、楼梯、走廊甚至洗手间都是构成建筑单元的基本模块，各个模块如同是批量生产的标准化机器零件，在各单元中被反复运用。实验室作为建筑单元中的主体，其平面设计在充分研究各类基础实验活动功能的基础上强调空间使用标准化、资源配置集约化，各类管线、设备的集中布置，经济合理。这种设计方法使空间使用的灵活性、通用性大大增强。青岛理工大学黄岛校区2号教学楼位于校区西南角，总建筑面积：28814m，占地面积：5382m，主体5层，总高度23.5m，采用钢筋混凝土框架结构形式。建筑特点：1、“交往庭院”教学楼以组团式布置采用庭院式布局，35人至90人的教室布置在教学楼的北面和南面，东面以开敞连廊相接，110118 人的阶梯教室及办公室布置在西面，四者围合成了优美的半开放型内院，庭院内有充足的阳光，布置有广场、花坛、小品、宣传栏等，给学生提供了一个交流、休闲、娱乐的场所，形成“交往庭院”。2、“交往走廊”教学楼采用了四种形式的走廊：教学楼南侧采用内廊式布置方式；教学楼北侧采用单侧廊式布置方式，廊面向内院；教学楼西侧的阶梯教室采用外侧出挑的开敞走廊；东面的开敞连廊把教学楼南北两侧连接起来。设计中，充分考虑室内、外意义上的交通空间—内廊扩大至3m，单侧廊扩大至2.7m，外侧出挑的开敞走廊及开敞连廊扩大至3m，成为一个可以交往、驻留的空间—“交往走廊”。3、“交往阳台”教学楼外围的四角设计了大面积出挑的“交往阳台”，它位于教学楼四面走廊的四个交汇处，使线性的“交往走廊”汇聚并放大成集中的交往空问，使交往空间更富于变化，丰富了交往空间的层次。通过比较几所著名教学楼建筑的建筑、结构方案及考虑与校园环境相协调，最后确定，此次设计的教学楼建筑外墙装饰主要采用砖红色瓷砖，局部加白色瓷砖及玻璃幕墙点缀，走廊及卫生间局部采用白色瓷砖镶贴；采用现浇钢筋混凝土框架结构，主体共五层，现浇钢筋混凝土楼盖，楼板选用肋梁楼板结构体系，围护结构，内外填充墙均为240mm厚为普通混凝土砌块，内外墙装饰均为涂料。之所以采用钢筋混凝土框架结构，是因为钢筋混凝土结构经济性能较好，可形成灵活布置的建筑空间，使用较方便；框架结构建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间，框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用现浇式结构。118 综合教学楼结构体系的框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大，容易产生震害。抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。也要增大房屋的抗侧刚度，以限制房屋的总水平位移和层间位移。所有的建筑结构都各有利弊，应当就建筑用途、选址条件、建筑工期、成本造价以及施工难度等因素进行对比后再作选择。通过建筑方案的比较，选择最佳建筑设计方案。比较分析过程中，发现设计中主要存在的问题体现在：柱网尺寸选定过大或过小均不合理，要结合经济性和房间的需求使用面积；变形缝的设置位置是否合理，考虑实际施工中有可能存在的困难以及使用要求，避免设置在楼梯间、卫生间和房间的内部；建筑物的朝向；独立大空间与主体结构的连接；大面积房间不能设置柱时应采用井字梁体系；考虑日照间距对房屋高度的要求等。1.4总平面设计拟建场地面积为长73m，宽60m。本建筑在总平面中为主要建筑，故在进行总平面设计时将其布置在明显而又主要的位置。建筑整体为座西向东，位于学校主次干道丁字路口路口交界处，建筑，基地形状均为狭长矩形。本建筑为教学楼建筑，并且场地面积较大，要求有安静的环境，并考虑美化、遮阳、挡风防尘、防噪等效果，故在其周围布置大面积绿化场地，在建筑物靠近道路两向可布置一些高大乔木或攀缘植物。对教学用房、教学辅助用房、行政管理用房、服务用房、运动场及生活区应分区明确、布局合理、联系方便、互不干扰。基地内设停车场，并安排车库自行车棚等基础设施，并考虑环境与绿化设计，其主体部分有良好的朝向和日照。为了满足《建筑设计防火规范》中关于消防车道，及环形车道的相关规定，在建筑周围设置了宽为4m的消防车道。1.4.1总平面设计的依据(1)118 功能分区合理，妥善组织人流和车辆交通流线，对喧闹与安静的用房应有明确的分区和适当的分隔。各用房之间应由紧密地联系，以利综合利用；当各厅室独立使用时，不互相干扰，对人流量大且集散较为集中的用房，应由独立的对外出入口。(2)根据使用要求，基地至少应设两个出口，当主要出入口紧邻交通干道时，应按有关规定留出缓冲距离。应合理安排好设备机房、附属设施和地下建筑物。如设有锅炉房、食堂的宜设运送燃料、货物和清除垃圾等的单独出入口。(3)在基地内应设置自行车和机动车停放场地，并考虑设置画廊、橱窗等宣传设施。建筑基地内应设机动车和自行车停车场(库)。条件不允许时，可由有关部门就近统筹建设停车空间。停车场地面积由当地规划部门确定。(4)不论用地面积大小，在建筑组合及总平面布置时，应尽量紧凑、集中，以创造宽敞、丰富的室外空间。分散式布置时文化馆较好的组合形式，应合理地进行不同大小、高低、形体的建筑组合和组织不同的室外空间，以创造良好的休息和活动环境。(5)总平面布置，应充分利用地形、地势、工程地质及水文地质条件，合理地布置建筑物、构筑物和有关设施，并应减少土（石)方工程量和基础工程费用。(6)总平面布置，应结合当地气象条件，使建筑物具有良好的朝向、采光和自然通风条件。高温、热加工、有特殊要求和人员较多的建筑物，应避免日晒。(7)总平面布置应使建筑群体的平面布置与空间景观相协调，并应结合城镇规划及厂区绿化，提高环境质量，创造良好的生产条件和整洁的工作环境。(8)建筑物的间距应符合下列规定：教学用房应有良好的自然通风；南向的普通教室冬至日底层满窗日照不应小于2h；两排教室的长边相对时，其间距不应小于25m，教室的长边与运动场地的间距不应小于25m。1.4.2总平面设计的基本要求文化娱乐建筑的总平面设计应满足下列要求：(1)118 功能分区明确，合理组织人流和车辆交通路线，对喧闹与安静的用房应有合理的分区与适当的分隔；根据人流组织，厅室活动的特点，妥善安排各组成活动空间；在功能分区上既要保证其独立活动的条件，也许考虑在特殊情况下对多种实用要求的适应性。(2)基地按使用需要，至少应设两个入口。当主要出入口紧临主要交通干道时，应按规划部门要求留出缓冲距离。(3)在基地内应设置自行车和机动车停放场地，并考虑设置画廊、橱窗等宣传设施。综合楼的设计，应结合地形、地貌及建筑功能分区的需要，布置室外休息活动场地、绿化、建筑小品等，创造优美的空间环境。1.4.3总平面布置的基本形式总平面的布置形式，多受建筑容积率的制约。当建筑容积率大而用地面积较小时，一般馆舍多采用集中式组合形式，在总平面布置上也要尽量集中、紧凑；而当地用地面积较大且容积率较低时，总平面有可能采用分散式布局形式，或馆舍采用集中组合形式，另设置较大面积的室外活动空间纪绿地。设计应尽量采用集中式组合形式，总平面设计也应考虑集中、紧凑、留有较大的室外休息、活动场地或绿地，作为群众在室外休息与活动场所及留待日后发展的用地。建筑总平面图详如图1.1。从本建筑总平面图中可看出，其满足教学楼总体选址“闲中取静”的要求，即既要交通便利又要安详宁静。在进行总平面设计时，既满足了布置足够宽敞、便利的交通路线，又避免了出现过大的场地，以免引起人流过分集中，破坏教学楼的安静环境。118 图1.1总平面图示意图1.5建筑平面设计建筑平面集中反映了建筑平面各组成部分的特征及相互关系，使用功能的要求，是否经济合理。除此之外建筑平面与周围环境的关系，建筑是否满足平面设计的要求，同时还不同程度的反应建筑空间艺术构思和结构布置的关系。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各个部分的组织关系。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和建筑立面，分析剖面立面的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。民用建筑的类型繁多，各类建筑房间的使用性质和组成类别也不同，但从组成各部分的使用性质来分析，均可以归纳为以下两个组成部分，即使用部分和交通联系部分。使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面积。建筑平面设计的任务就是充分研究几个部分的特征和相互关系，以及平面与周围环境的关系，在各种繁杂的关系中找出平面设计的规律，使建筑满足功能，技术，美观，经济的要求。民用建筑的平面设计包括单个房间平面设计和平面组合设计。本设计充分考虑功能分区，将建筑分成各自独立又相互联系的三个区，各区交替依次分布，118 中轴线北侧因离学生宿舍以及其他教学楼较近，安排为教学区，中轴线南侧离主干道较近，方便老师停放车辆，安排为办公区，教学楼中间天井内部为多功能区。教学楼在进行建筑设计时同样必须满足任何建筑物的建筑设计依据，具体内容如下：使用功能(1)人体尺度即人体活动所需的空间尺度，它是确定民用建筑内部各种空间尺度的主要依据之一。(2)设备尺寸和使用他们所需的必要空间，它是确定房间内部使用面积的重要依据。自然条件：(1)气象条件。它直接影响建筑体形的选择、建筑物的朝向、间距及屋顶形式、屋面排水方案、屋面防水构造以及建筑处理等方面。(2)地形、地址及地震烈度。基地地形、地质构成对建筑物的平面组合、结构布置、建筑构造处理和建筑体型等都有明显的影响。按《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）中有关规定及《中国地震烈度区划图》的规定，地震烈度为6度、7度、8度、9度地区均需进行抗震设计。(3)水文。水文条件直接影响建筑物基础及地下室。模数：建筑设计必须考虑模数的要求。1.5.1功能布局及分区本次设计中，考虑到报告厅展厅等大空间的需求，因此将多功能教室，报告厅，展厅，模拟法庭统一布置在多功能区，层高为两层。由于青岛的自然条件，天气湿润气候潮湿，把书库和资料室布置在了顶层。其余各层分别设普通教室和办公室，各层的背阴一侧设置卫生间和楼梯间。在同一基地内教学与办公楼其它建筑共建,或建造以教学用房为主的综合性建筑,应根据使用功能不同，做到分区明确、布局合理、互不干扰，但考虑到师生之间的交流，设置时将办公区和教学区临近布置。平面设计所设计的因素很多，如房间的特征及其相互关系，建筑材料，施工技术、建筑造价、节约用地以及建筑造型等方面的问题。平面设计实际上就是研究解决建筑功能、物质技术、经济及美观等问题。综合性教学建筑应根据使用要求，结合场118 地面积、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深，合理确定建筑平面，并为今后改造和灵活分隔创造条件。在本建筑的平面设计过程中综合考虑了这些因素，如在房间分区是既要满足使用功能的要求，使其相互独立，在同时工作时不相互干扰，但其之间的相互联系又要有便利的交通线路。1.5.2房间形状、使用面积、尺寸的确定在具体的设计中，房间的形状应从使用要求、结构形式与结构布置、经济条件美观等方面综合考虑，选择合适的房间形状。对有特殊功能和视听要求的房间，如：实验室，机房等，它们的形状则首先应满足这类建筑的单个使用房间的功能要求。总之，房间形状的确定，不仅仅取决于功能、结构和施工条件，也要考虑房间的空间艺术效果，使其形状有一定的变化，具有独特的风格。在本设计中，这些有特殊要求的房间在满足使用要求的前提下，都采用矩形。本建筑房间采用矩形，其主要原因介绍如下：(1)矩形平面体型简单，墙体平直，便于设备的安排，使用上能充分；(2)利用室内有效面积，有较大灵活性；(3)结构布置简单，便于施工；(4)矩形平面便于统一开间、进深，有利于平面以及空间的组合。一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设备所占活动面积；以及行走、交通所需的面积。房间的开间和进深在初步确定房间的面积和形状之后进行，一般应综合考虑以下几个方面：(1)满足设备布置及人们活动要求。满足视听要求。教室、会议室、观众厅等为保证良好的视听条件，应根据水平视角、视距、垂直视角的要求，充分研究座位的排列，确定适合的房间尺寸。这些房间的视角、视距规范都有详细的规定，在进行设计时，应根据具体的要求进行。如对教室而言：第一排座位距黑板的距离必须大于等于2.00米，以保证垂直是交大于45度；为防止最后一排座位距黑板太远，影响学生的视觉和听觉，后排距黑板的距离不宜大于8.5米；118 为避免学生过于斜视而影响视力，水平视角（即前排边座与黑板远端的视线夹角）应大于等于30度；(2)良好的天然采光。为满足此条要求，建筑结构采用框架结构，这样可以设置较大的窗户有利于采光。首层的层高高于其上其他结构的高度，因为首层的采光条件差，而且提高层高也给人一种开阔的视觉感觉。让人感觉舒服；(3)符合建筑模数协调统一标准的要求；(4)充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求；综上，并结合桌椅布置、学生活动、教师办公要求，办公室平面尺寸取为4.2m×6.3m，80人教室平面尺寸取为8.7m×12.6m，47人教室平面尺寸取为9.0m×8.1m，8.4m×7.8m等尺寸。1.5.3门窗大小及位置的确定房间门洞口的设置主要从方便交通联系方面来考虑，有时也兼采光和通风，并考虑房间面积的有效利用，人流活动及交通疏散、建筑外观及经济性等各个方面。在进行各用途房间的门洞口布置时参阅《建筑设计防火规范》第五章——民用建筑的有关规定进行。如本章第三节——民用建筑的安全疏散中规定如下：公共建筑合通廊式居住建筑安全出口的数目不应少于2个，但符合下列要求的可设一个：一个房间的面积不超过60m2，且面积不超过50人时，可设一个门。位于走道尽端的房间（托儿所、幼儿园除外）内由最远一点到门口的直线距离不超过14m，且人数不超过80人时，也可设一个向外开启的门，但门的净宽不应小于1.4m。当其建筑面积不大于50m2时，可设1个疏散出口。设有不少于2个疏散楼梯的一二级耐火等级的公共建筑如顶层局部升高时，其高出部分的层数不超过两层，每层面积不超过200平米，人数之和不超过50人时，可设一个楼梯，但应另设一个直通平屋面的安全出口门窗。据规范规定教室门洞口宽度不应小于1m，高度不应小于2m。在本建筑中，教室门宽均为1m，高为2.1m；厕所门宽1.2m，高为2.1m，普通教室、会议室、多功能大教室等人口较多的地方均设有两个门。对于有特殊用途的房间门的数量和总宽度应按每100人600mm118 宽计算，并结合人流通行方便分别设双扇外开门于通道外，且每扇门的宽度不应小于1400mm。双扇门的宽度可为1200—1800mm，四扇门的宽度可为2400—3600mm。在本次设计中出入口的的门、大空间实验室、储藏室设两扇门，其余均设单扇门。对于公用房间如果面积超过60m2，且容纳人数超过50人的建筑，确保安全疏散，房间的门必须向外开。窗口面积大小主要根据房间的使用要求、房间面积以及当地日照情况等因素来考虑。设计时根据窗地面积比进行窗口面积的估算。门窗位置的布置应满足以下要求：(1)门窗位置应尽量使墙面完整，便于设备布置和合理组织人行通道；(2)窗位置应有利于采光通风；(3)门的位置应方便交通利于疏散。房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。本次设计中，教室的窗户，考虑《规范》要求窗地比≥1：6，窗宽取为2400mm，高度取为2400mm，教室及办公室背阴一侧设置高窗，尺寸为2400mm×1200mm。1.5.4教学用房的具体要求教学用房的平面，宜布置成外廊或单内廊的形式。教学用房的平面组合应使功能分区明确、联系方便和有利于疏散。前排边座的学生与黑板远端形成的水平视角不应小于30°。教室第一排课桌前沿与黑板的水平距离不宜小于2.0m；教室最后一排课桌后沿与黑板的水平距离：小学不宜大于8.0m，中学不宜大于8.5m。教室后部应设置不小于0.6m的横向走道。普通教室应设置黑板、讲台、清洁柜、窗帘杆、银幕挂钩、广播喇叭箱，挂衣钩、雨具存放处。教室的前后墙应各设置一组电源插座。黑板设计应符合下列规定：(1)黑板尺寸：高度不应小于1000mm，宽度：小学不宜小于3600mm，中学不宜小于4000mm。(2)黑板下沿与讲台面的垂直距离：小学宜为800—900mm；中学宜为118 1000—1100mm。(3)黑板表面应采用耐磨和无光泽的材料。讲台两端与黑板边缘的距离不应小于200mm，宽度不应小于650mm，高度宜为200mm。实验室是大学教学楼的一个重要组成部分，不同应用的实验室也是有不同规定的。物理、化学实验室可分边讲边试实验室、分组实验室及演示室三种类型。生物实验室可分显微镜实验室、演示室及生物解剖实验室三种类型。根据教学需要及学校的不同条件，这些类型的实验室可全设或兼用。实验桌尺寸应符合下列规定：(1)双人单侧化学、物理、生物实验桌，每个学生所占的长度不宜小于600mm；实验桌宽度不宜小600mm；(2)四人双侧物理实验桌，每个学生所占的长度不宜小于750mm；实验桌宽度不宜小于900mm；(3)岛式化学、生物实验桌每个学生所占的长度不宜小于600mm；实验桌宽度不宜小于1250mm；(4)教师演示桌长不宜小于2400mm，宽不宜小于600mm。实验室的室内布置应符合下列规定：(1)第一排实验桌的前沿与黑板的水平距离不应小于2500mm，边座的学生与黑板远端形成的水平视角不应小于30°；(2)最后一排实验桌的后沿距后墙不应小于1200mm；与黑板的水平距离不应大于11.0m；(3)两实验桌间的净距离：双人单侧操作时，不应小于600mm；四人双侧操作时，不应小于1300mm；超过四人双侧操作时，不应小于1500mm；(4)中间纵向走道的净距离：双人单侧操作时，不应小于600mm。四人双侧操作时，不应小于900mm；(5)实验桌端部与墙面（或突出墙面的内壁柱及设备管道）的净距离，均不应小于550mm；118 实验室设施的设置应符合下列规定：(1)实验室及其附属用房应根据功能的要求设置给水排水系统、通风管道和各种电源插座；(2)实验室内应设置黑板、讲台、窗帘杆、银幕挂钩、挂镜线和“学习园地”栏；(3)化学实验室、化学准备室及生物解剖实验室的地面应设地漏。1.5.5卫生间的设计厕所对称的布置在背阴的一面，距最远的房间13.5m，并设置公用的前室，前室内置两个洗手盆。厕所有不向邻室对流的直接自然风和天然采光，卫生洁具数量按《规范》要求：男厕所每40人设一具大便器，每30人设一具小便器，女厕所每20人设一具大便器，每40人设一具洗手盆。详细的布置方案见建筑施工图。1.5.6交通联系部分的平面设计楼梯设计：在交通流线方面，根据位置的不同，设置主要楼梯一部（按四股人流考虑，位于建筑物每层背阴侧中央），次要楼梯两部（按四股人流考虑，对称布置在建筑背阴侧两端），并取每股人流在行走时的占地宽度为0.55,这样确定的主楼梯开间尺寸为5.4m，每梯段净宽2.49m以此进行楼梯计算，满足要求。一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，应满足使用方便和安全疏散的要求，按规定民用建筑的安全疏散距离应符合下列要求：(1)直接通向公共走道的房间门至最近的外部出口或封闭楼梯间的距离，应符合表1.1的要求；(2)房间的门至最近的非封闭楼梯间的距离，如房间位于两个楼梯间之间时，应按表1.1减少5.00m；如房间位于袋形走道或尽端时，应按表1.1减少2.00m；(3)建筑中的安全出口或疏散出口应分散布置。建筑中相邻2个安全出118 表1.1安全疏散距离统计表名称房门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离m位于两个外部出口或者楼梯间之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园2520—2015—医院、疗养院3530—2015—学校3530—2220—其他民用建筑403525222015注：①敞开式外廊建筑的房间门至外部出口或楼梯间的最大距离可按本表增5.00m。②设有自动喷水灭火系统的建筑物，其安全疏散距离可按本表规定增加25℅。口或疏散出口最近边缘之间的水平距离不应小于5.0m。疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变。疏散用的楼梯间应符合下列要求：(1)防烟楼梯间前室和封闭楼梯间的内墙上，除在同层开设通向公共走道的疏散门外，不应开设其他的房间门窗；(2)楼梯间及其前室内不应附设烧水间，可燃材料储藏室，非封闭的电梯井，可燃气体管道，甲、乙、丙类液体管道等；(3)楼梯间内宜有天然采光，并不应有影响疏散的凸出物；(4)118 在住宅内、可燃气体管道如必须局部水平穿过楼梯间时，应采取可靠的保护设施。疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变注：电梯不能作为疏散用楼梯。表1.2首层疏散外门和走道的净宽(m)高层建筑每个外门的净宽走道净宽单面布房双面布房居住建筑1.11.21.3其它1.21.31.4表1.3楼梯门和走道的净宽度指标（m/百人）层数耐火等级一、二级三级四级一、二层0.650.751.00三层0.751.00——四层及以上1.001.25——设计楼梯时，还应使其符合《建筑设计防火规范》、《民用建筑设计通则》和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。需设防烟楼梯间的建筑，其室外楼梯可为辅助防烟楼梯，但其净宽不应小于900mm，倾斜度不应大于45°。栏杆扶手的高度不应小于1100mm，其他建筑的室外疏散楼梯，其倾斜角可不大于60°，净宽可不小于800mm。封闭楼梯间除应符合疏散用的楼梯间的规定外外，尚应符合下列规定：(1)当不能天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间的要求设置；(2)楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间内，形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等措施与其它走道和房间隔开；118 (3)除楼梯间的门之外，楼梯间的内墙上不应开设其它门窗洞口；(4)人员密集的公共建筑设置封闭楼梯间时，通向楼梯间的门应采用乙级防火门，并应向疏散方向开启；室外疏散楼梯和每层出口处平台，均应采取非燃烧材料制作。平台的耐火极限不应低于1h，楼梯段的耐火极限应不低于0.25h。在楼梯周围2m内的墙面上，除疏散门外，不应设其他门窗洞口。疏散门不应正对楼梯；(5)楼梯段和平台均应采取不燃材料制作。平台的耐火极限不应低于1.00h，楼梯段的耐火极限不应低于0.25h；(6)通向室外楼梯的门宜采用乙级防火门，并应向室外开启；(7)除疏散门外，楼梯周围2.0m内的墙面上不应设置门窗洞口。疏散门不应正对楼梯楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁。当梯段板较长时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于办公楼、教学楼等建筑中，但这种楼梯施工复杂，外观也显得比较笨重。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧的优点，是一种斜放的板，板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯段跨度较小（一般在3m以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚，为跨度的1/25-1/30。本设计选取现浇板式双跑楼梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度0.55m计算，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率，节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用150mm，踏面选用300mm。118 走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等，以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的要求。按《规范》要求，双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1.8m，考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽3.0m，净宽2.50m，可让三人并行通过。门厅设计：门厅作为交通枢纽，其主要作用是接纳，分配人流，室内外空间过度及各方面的交通衔接。同时，根据建筑的使用性质的不同门厅还兼有其他功能。除此之外门厅作为建筑的主要出入口，其不同的饿空间处理可能体现出不同的意境和形象。门厅的大小根据教学楼的使用性质，规模及质量标准来确定。民用建筑门厅面积设计参考指标为中小学校0.06-0.08m2/人，大学最低取0.08m2/人。在本次设计中门厅设计在建筑物底层正中央，面积约为200m2，能够满足规范的要求。1.6立面设计在进行立面设计时，要明确建筑立面是为了满足施工要求而按正投影绘制的，分别为正立面、背立面、和侧立面，在每个立面的处理时考虑了几个面的相互协调和乡邻面的衔接以取得统一。立面处理时在符合功能要求和结构要求上，对建筑空间造型的进一步深化，因此建筑外形运用了建筑物构件的直接效果，入口的重点处理以及少量装饰处理。对于本建筑更是力求简洁、明朗、朴素、大方，避免了繁琐装饰。在建筑的南立面入口处二至五层，采用通长的玻璃幕墙，其余采用竖向分隔条装饰。建筑立面是有很多部件组成的，这些部件包括门窗、墙柱、阳台、遮阳板、雨篷、檐口、勒脚、花饰等。立面设计就是恰当的确定这些部件的尺寸大小、比例关系以及材料色彩等。通过形的变换、面的虚实对比、线的方向变化等，求得外形的统一与变化和内部空间与外形的协调统一。118 立面的比例和尺度的处理是与建筑功能、材料性能和结构类型分不开的，框架结构的建筑，柱距大，柱子断面尺度小，窗户可以开的宽大而明亮，建筑立面常借助于门窗、细部等的尺度处理反映出建筑物的真实大小。由于功能和构造上的需要，建筑外立面常出现一些凹凸部分，凸的部分一般有阳台、雨篷、遮阳板、挑檐、凸柱、突出的楼梯间等。凹的部分有凹廊、门洞等。通过凹凸关系的处理可以加强光影变化，增强建筑物的体积感，丰富立面的效果，因此，立面设计中应注意：立面比例尺度的处理，立面虚实与凹凸处理，立面的线条处理，立面的色彩与质感处理，立面的重点和细部处理。1.6.1立面的虚实与凹凸建筑立面中虚的部分是指窗、空廊、凹廊等，给人以轻巧、通透的感觉，实得部分主要是指墙、柱、屋面、栏板等，给人以厚重封闭的感觉。建筑外观的虚实关系主要是由功能和结构要求决定的，充分利用这两方面的特点巧妙的处理虚实关系，可以获得轻巧、生动、坚实、有力的外观形象。本建筑的外观特点是以虚为主，虚多实少的处理方法。由于选用的是框架结构所以可以使用较大面积的窗户，从而形成虚的部分占据大部分结构。这种设计的特点是给人以轻巧、开朗的效果，更能体现文化娱乐建筑的建设目标。这样的设计—使用大面积的玻璃幕墙、宽大的门窗还能够提供良好的采光效果。1.6.2立面的线条处理任何线条本身具有一种特殊的表现力和多种造型的功能。本建筑物在各楼层之间设计了一道隔线，不仅给人一种层次叠加的感觉而且能够使人感觉到舒服与连续，宁静与亲切。1.6.3立面的色彩与质感建筑外形色彩设计包括大面积墙面的基调色的选择和墙面上不同色彩的构图等两方面。设计中应注意以下几点：(1)色彩处理必须和谐统一且富有变化，在用色上可采用大面积基调色为主，局部运用其他色彩相配合使用从而突出重点。如本设计中基调色为灰白色的搓砂面，而各层之间的隔线为黑色粗实线，地层为粉红色瓷砖；(2)118 色彩的运用必须与建筑物性质相一致。由于色彩在人们心理上有不同的反应。因此选择色彩应考虑建筑物的性质，适当体现建筑物的性格。本文化娱乐中心建筑采用白色基调，相加以红色的柱子和黑色各隔线，可以运用对比色以增强建筑物的华丽、活泼而热烈的气氛。使得来参加参观与排练的人们心情舒畅；(3)色彩的运用必须注意与环境的密切协调。由于教学楼属于文化建筑，考虑其给人的感觉应与校园的主色调相一致，并且素雅、庄重，为达到这种效果，选择了暗红色主色调和白色辅色调。1.7剖面设计剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间的组合与利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。它与平面设计是两个不同的方面反映建筑物内部空间的关系。房间层高的确定首先要满足人体活动及家具设备的要求，为此房间的净高必须大于2.2m，其次房间的高度要有利于天然采光和自然通风，第三，房间高度受结构高度及其布置的影响；第四，要考虑建筑经济效果，层高是影响建筑造价的一个重要因素，第五，空间比例关系应给人适宜的空间感受。建筑剖面的组合形式，主要由建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房屋的使用要求和结构布置特点等因素决定的。剖面的组合方式大体上有以下几种：(1)单层单层剖面便于房屋中各部分人流或物品和室外直接联系(2)多高层多层剖面的市内交通联系比较紧凑，适应于有较多相同高度房间的组合，垂直交通流线通过楼梯联系。高层剖面能在战地面积较小的前提下，建造使用面积较多的房间，这种组合有利于室外辅助设施和绿化等。(3)错层和越层错层剖面是在建筑物纵向或横向剖面中，房屋几部分之间的楼地面高低错开，它主要适应于结合坡地地形建造房屋。118 剖面设计中房间的形状除应满足使用要求以外，还应考虑结构类型、材料及施工的影响，长方形的剖面形状规整、简洁、有利于梁板式结构布置，同时施工也比较简单。即使有特殊要求的房间，在能满足使用要求的前提下，也宜优先考虑采用矩形剖面,并且房间的空间位置尽量不错位,大大提高公共区域的使用面积和视觉的通透性。由于建筑的跨度较大，使用人数较多以及有利于天然采光、自然通风和文化娱乐建筑的特殊要求，底层层高不能小于4.2m，又由于层高对建筑的经济性有很大的影响，综合考虑以上因素，在主体结构上，设置各层层高为4.2m。窗台高0.9m，距离桌面的高度控制在100～200mm，保证了桌面上充足的光线，并桌上纸张不致被风吹到窗外。为防止室外雨水进入室内，使墙身受潮，室内外高差定为0.6m，室外台阶为四阶，屋面排水为内檐沟有组织排水，排水沟的纵向坡度，不宜小于0.5％。室内外地坪高差屋顶为女儿墙平屋顶，采用材料找坡，女儿墙高1.0m。楼梯设计在层高确定之后，查出每个踏步的高度(设计中取150mm)，计算定出踏步数目。最终确定出楼梯踏步高150mm，宽300mm,每层28个台阶。栏杆及扶手的设计从既要满足使用要求又能达到一定的艺术效果两方面来设计，取扶手高度为1.0米。1.8防火设计在建筑设计中，应该对建筑物的防火与安全给与足够的认识，特别是选择结构材料和构造做法上，应根据其性质分别对待。现行规范把建筑物的耐火等级划分成四类，一级耐火等级最好，四级最差。性质重要的或规模宏大或具有代表性的建筑，通常按一二耐火等级进行设计；大量性的或一般的建筑按二三级耐火等级设计；很次要的或临时建筑按四级耐火等级设计。耐火等级是按组成房屋构件的耐火极限和燃烧性这两个因素来确定的。建筑构件的耐火极限，是按建筑构件的时间-温度标准曲线进行耐火试验，从收到火的作用起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，用小时表示。失去支持能力—非承重构件失去支持能力的表现为自身解体或垮塌，梁板等受弯承重构件，挠曲率发生突变，为失去支持能力的情况。118 完整性—楼板、隔墙等具有分隔作用的构件，在实验中，当出现穿透裂缝或穿透的孔隙时，表现构件的完整性破坏。隔火作用—具有防火分隔作用的构件，试验中背火面测点测得的平均温度升到140℃（不包括背火面的起始温度）；或背火面测温点任一测点的温度到达220℃时，则表明试件失去隔火作用。构件的燃烧性能—分为三类非燃烧体：即用不燃烧材料做成的建筑构件，如天然石材、人工石材、金属材料等。燃烧体：即用燃烧的材料做成的建筑构件，如木材等。难燃烧体：即用难燃烧的材料做成的建筑构件，或用燃烧材料作保护层的建筑构件，例如沥青混凝土构件、木板条抹灰的构件均属难燃烧体。按构件的耐火年限分类—以主体结构确定的建筑耐久年限分为四类一级建筑：耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑；二级建筑：耐久年限为50~100年，适用于一般的建筑；三级建筑：耐久年限为25~50年，适用于次要的建筑；四级建筑：耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑。该建筑为高度未超过24m的公共建筑，故应查用《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95），该建筑耐火等级为二级，建筑分类为二类，二类建筑的每个防火分区最大允许建筑面积为1500m2，该建筑设有四部楼梯，设置四个防火分区，每个防火分区的安全出口为2个，满足规范的要求。公共建筑和通廊式居住建筑安全出口的数目不应少于两个，但符合下列要求的可设一个：(1)一个房间的面积不超过60m,且人数不超过50人时，可设一个门；位于走道尽端的房间(托儿所、幼儿园除外)内由最远一点到房门口的直线距离不超过14m，且人数不超过80人时，也可设一个向外开启的门，但门的净宽不应小于1.40m。(2)二、三层的建筑(医院、疗养院、托儿所、幼儿园除外)符合一定要求时，可设一个疏散楼梯。118 (3)单层公共建筑（托儿所、幼儿园除外）如面积不超过200m，且人数不超过50人时，可设一个直通室外的安全出口。(4)设有不少于2个疏散楼梯的一、二级耐火等级的公共建筑，如顶层局部升高时，其高出部分的层数不超过两层，每层面积不超过200m，人数之和不超过50人时，可设一个楼梯，但应另设一个直通平屋面的安全出口。当顶棚或墙面表面局部采用多孔或泡沫状塑料时，其厚度不应大于15mm，面积不得超过该房间顶棚或墙面积的10%。除地下建筑外，无窗房间的内部装修材料的燃烧性能等级，除A级外，应在本章规定的基础上提高一级。图书室、资料室、档案室和存放文物的房间，其顶棚、墙面应采用A级装修材料，地面应采用不低于B1级的装修材料。大中型电子计算机房、中央控制室、电话总机房等放置特殊贵重设备的房间,其顶棚和墙面应采用A级装修材料，地面及其他装修应采用不低于B1级的装修材料。消防水泵房、排烟机房、固定灭火系统钢瓶间、配电室、变压器室、通风和空调机房等,其内部所有装修均应采用A级装修材料无自然采光楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间的顶棚、墙面和地面均应采用A级装修材料。建筑物内设有上下层相连通的中庭、走马廊、开敞楼梯、自动扶梯时，其连通部位的顶棚、墙面应采用A级装修材料,其他部位应采用不低于B1级的装修材料。防烟分区的挡烟垂壁，其装修材料应采用A级装修材料。建筑内部的变形缝(包括沉降缝、伸缩缝、抗震缝等)两侧的基层应采用A级材料，表面装修应采用不低于B1级的装修材料。建筑内部的配电箱不应直接安装在低于B1级的装修材料上。照明灯具的高温部位,当靠近非A级装修材料时,应采取隔热、散热等防火保护措施.灯饰所用材料的燃烧性能等级不应低于B1级.公共建筑内部不宜设置采用B3级装饰材料制成的壁挂、雕塑、模型、标本，当需要设置时，不应靠近火源或热源。118 地上建筑的水平疏散走道和安全出口的门厅，其顶棚装饰材料应采用A级装修材料，其他部位应采用不低于B1级的装修材料。建筑内部消火栓的门不应被装饰物遮掩，消火栓门四周的装修材料颜色应与消火栓门的颜色有明显区别。建筑内部装修不应遮挡消防设施和疏散指示标志及出口，并且不应妨碍消防设施和疏散走道的正常使用。建筑物内的厨房，其顶棚、墙面、地面均应采用A级装修材料。经常使用明火器具的餐厅、科研试验室，装修材料的燃烧性能等级，除A级外，应在本章规定的基础上提高一级。玻璃幕墙的要求：玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙等填充墙的材料应用非燃烧材料。如外墙面采用耐火极限不低于1小时的非燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置不低于80cm的实体群墙或在玻璃幕墙内侧每层设自动喷水保护，其喷头间距不宜大于2m。疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。防火门：防火门分为甲、乙、丙三级，其耐火极限分别为1.2h、0.9h、0.6h。防火门应为向疏散方向开启的平开门，并在关闭后应能从任何一侧手动开启。用于疏散走道和楼梯间的防火门，还应具有顺序关闭的功能。重要的公共建筑应采用一、二级耐火等级的建筑，商店、学校、食堂、菜市场如采用一、二等级的建筑有困难时，可采用三级耐火等级的建筑。建筑物的长度，系指建筑物各分段中线长度的总和，如遇到有不规则的平面而有不同的量法时，应采用较大值。防火分区间应采用防火墙分隔，如有困难时，可采用防火卷帘。1.9细部构造设计118 构造设计主要解决建筑各组成部分的构造原理和构造方法。它是建筑设计中不可缺少的一部分，其任务是根据建筑的功能、材料、性能、受力情况、施工方法和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。1.9.1勒脚勒脚是墙身接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蚀，遭到破坏，同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防护措施。勒脚防潮层：分为水平防潮层和垂直防潮层。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，要同时设置水平防潮层和垂直防潮层。本工程只设水平防潮层。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层。油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性。由于油毡层降低了上下砌体之间的粘结力，且降低了砌体的整体性，对抗震不利，目前已少用。砂浆防潮层是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆。防水砂浆能克服油毡防潮层的缺点，但由于砂浆系脆性材料，易开裂。故不适于地基会产生微小变形的建筑中。为了提高防潮层的抗裂性能，常采用60mm厚的配筋细石混凝土防潮层。工程中常在标高-0.06m处设防潮层。1.9.2散水为保护墙基不受雨水的侵蚀，常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面，以使将屋面水排至远处，这一坡面称散水。散水坡度约3%—5%，宽一般为600mm—1000mm，纵向每隔10米做一道伸缩缝，散水与外墙设20宽缝，其缝内均填沥青砂浆。当屋面排水方式为自由落水时，要求其宽度较出檐多200mm，一般雨水较多地区多做成明沟，干燥地区多做成散水。本工程做散水，宽度900mm，坡度3%，做法详见施工说明。118 1.9.3楼地面工程(1)内地面混凝土垫层酌情设置纵横缝（平头缝），细石混凝土地面面层设置分格缝，分格缝与垫层缩缝对齐，缝宽20mm，内填沥青玛蹄谛脂；(2)浇水磨石楼地面面层应分格，除特殊注明外，一般普通水磨石面层用厚玻璃条分隔；彩色水磨石面层用2厚铜条分格，分格大小酌情处理；(3)室内经常有水房间（包括室外阳台）应设地漏，楼地面用1：2.5水泥砂浆（掺3%防水粉）作不小于1%排水坡度坡向地漏，最薄处为20厚，地面最高点标高低于同层房间地面标高20；(4)特殊注明外，门外踏步、坡道的混凝土垫层厚度做法同地面；(5)建筑电缆井、管道井每层在楼板处做法按结构整铺钢筋，待管道安装后用同样标号混凝土封闭。1.9.4屋面工程(1)屋面防水等级为二级，具体做法详见《施工说明》（鲁J9902）；(2)基层与突出屋面结构（女儿墙、墙、变形缝、管道、天沟、檐口）的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角；(3)凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免做防水材料后再凿洞；(4)高屋面雨水排至低屋面时，应在雨水管下方屋面铺放一块490×490×30细石混凝土板保护。1.9.5门窗工程(1)在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测；(2)玻璃幕墙由业主确定专业厂家，由厂家提供图纸，经业主及设计部门认可后方可施工。玻璃幕墙的安装和施工应严格遵守超现行的玻璃幕墙工程技术的要求；(3)玻璃幕墙的物理性能、风压变形性能、雨水渗透性能、空气渗透性能和保温性能应符合现行的等级要求。玻璃幕墙在钢筋混凝土结构面上的铁件须预埋，不得后打，不可使用膨胀螺栓；(4)门窗安装前预埋在墙或柱内的木、铁构件应做防腐、防锈处理。118 1.9.6油漆构件防腐、防锈工程(1)所有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理后方可使用，面刷酚酞清漆；(2)所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈，刷防锈漆饿二道；所有露明金属构件（不锈钢构件除外），均须先除锈刷防锈漆一道，再刷油漆二道；(3)所有室内木质门窗均需打腻子，磨退后刷底漆一道，再刷调和漆二道。1.9.7女儿墙设计本设计屋面为不上人屋面，取女儿墙高度为1.0m，厚度为240mm，根据施工要求同一建筑使用的材料种类不宜过多，为减少材的材料可选陶粒空心砌块。屋面坡度2%，材料找坡。1.9.8变形缝的设计变形缝是伸缩缝、沉降缝、防震缝的统称。在多层及高层建筑结构中，应尽量少设缝或者不设缝，这可简化构造、方便施工、降低造价、增强结构整体性和空间刚度。为此，在建筑设计时应通过调整平面形状、尺寸、体形等措施，在结构方面，应通过选择节点连接方式、配置构造钢筋、设置刚性层等措施，在施工方面，应通过分阶段施工、设置后浇带、做好保温隔热层等措施，来防止由于混凝土收缩、不均匀沉降、地震作用等因素所引起的结构或非结构构件的破坏。伸缩缝的设置，主要与结构的长度有关。框架结构中对于现浇式钢筋混凝土结构混凝土结构伸缩缝最大间距为55m。本设计中在主体结构中设置伸缩缝，伸缩缝的宽度为100mm。原因是长度超过了55m，而且超过的距离较大。1.9.9建筑细部具体构造做法(1)屋面做法(上人屋面)：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm2％自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层，撒绿豆沙保护。(2)楼面做法：楼板顶面为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1:2水泥砂浆加“108”118 胶水着色粉面层，楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。1.10其它相关说明内外墙粉刷采用防水涂料，防水材料使用TS复合防水卷材。采用1:8水泥蛭石保温层找坡层，最薄处为40mm，坡度为2%。建筑物主要出入口的门采用塑钢双开门，教室、办公室、卫生间的门为实木门，窗采用铝合金窗。雪荷载0.2kN/m2，风荷载0.6kN/m2，屋面活荷载（上人）2.0kN/m2，走廊、门厅、楼梯2.5kN/m2，教室、办公室、厕所2.0kN/m2。钢筋：采用HRB335钢筋，用B表示，fy=300kN/mm2采用HRB400钢筋，用C表示，fy=360kN/mm2混凝土：主要构件采用C30，基础垫层采用C10素混凝土。受力钢筋保护层厚度：梁柱为35mm，板为15mm，基础为35mm。框架填充墙采用普通混凝土砌块，钢筋混凝土柱与墙体连接处按构造要求预埋2Ф6@500拉结筋。本设计符合《建筑设计防火规范》、《建筑设计抗震规范》、《建筑设计荷载规范》等建筑设计规范。2结构设计2.1结构设计的目的、要求和内容工程设计是工程建设的首要环节，是整个工程的灵魂。先进合理的设计对于改建、扩建、新建项目缩短工期、节约投资、提高经济效益起着关键作用，使项目达到安全、适用、经济、美观的要求。因而建筑结构设计的基本目的就是要在一定经济条件下赋予结构以适当的可靠度，使结构在预定的基准期内能满足设计所预期的各种功能要求。为了达到工程设计的基本目的，结构设计中应符合以下一般原则：符合建筑设计规范的要求；选择合理的结构设计方案，并考虑减轻结构自重；采用先进设计技术，运用计算机技术进行结构设计的校核118 ，对于复杂的结构类型，更要注意校核；充分考虑所设计的结构的技术经济指标合理。在尽可能了解施工现场的条件，材料供应，构建生产条件下，要用所学知识进行结构选型，结构布置，结构计算，并绘制出机结构施工图，基本掌握有关及计算用表的使用，从而使学生有一定的工程设计能力。结构设计的内容：确定结构方案；作出结构布置及选型；对主要框架进行具体的荷载、内力和截面计算（可用电算校核）；对楼梯、雨棚及现浇板等非标准构件进行设计；熟悉标准图集、通用图集，绘制基础及楼（屋）盖结构布置图；主要基础的配筋计算。2.2结构体系选型对于一般多层民用建筑，根据使用和工艺要求、材料供应情况和施工技术条件，常选用的结构形式有混合结构、钢筋混凝土框架结构和框架剪力墙结构等结构体系。由于混合结构整体性差，难于满足大空间的使用要求，而框架剪力墙结构多用于10—25层的高层建筑。而框架结构强度高、结构自重轻，可以承受较大楼面荷载，在水平作用下具有较大的延性。此外框架结构平面布置灵活，能设置大空间，易于满足建筑功能要求。故该五层综合教学楼建筑选用框架结构，并采用现浇施工方法。钢筋混凝土框架结构存在一些缺点，如自重过大，抗裂性能较差，隔热隔声性能不好，浇注混凝土时需要模板和支撑，户外施工受到季节条件限制，补强修复比较困难。这些缺点在一定程度上限制了钢筋混凝土的应用范围。随着科学技术的发展，钢筋混凝土的这些缺点正在逐步的得到克服和改善。所以考虑到本建筑的层高不是很高，所以通过提高混凝土的强度来改善混凝土的这些缺点。2.3框架设计2.3.1设计资料(1)设计标高：室内设计标高为±0.000；室内外高差为600mm(2)墙身做法：118 墙身为普通机制砖填充墙，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1:3水泥砂浆底，厚20mm，陶瓷锦砖贴面。(3)楼面做法：楼板顶面为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1:2水泥砂浆加“108”胶水着色粉面层，楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。(4)屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm2％自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层，撒绿豆沙保护。(5)门窗做法：门厅处为塑钢玻璃双开门，其它均为木门钢窗，教室、办公室、卫生间的门为实木门，窗采用铝合金窗。(6)地质资料：Ⅱ类场地，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期为0.45s,三级抗震。(7)气候条件：根据气象部门提供的资料，主要风向全年为西北风，夏季为东南风，基本风压为0.6kN/m。(8)雪荷载：基本雪压为S。=0.2kN/m；屋面积雪分布系数μr=1.0。(9)屋面、楼面均布活荷载标准值：上人屋面：2.0kN/m教室、办公室、厕所：2.0kN/m走廊、门厅、楼梯、阳台：2.5kN/m。2.3.2结构布置及结构计算简图的确定边跨(AB、CD跨)梁：取h=600mm,b=300mm；中跨(BC跨)梁：取h=400mm,b=250mm；边柱（A、D轴）连系梁：取h=600mm,b=300mm；118 中柱（B、C轴）连系梁：取h=400mm,b=250mm；柱截面均为：b*h=400mm*500mm;现浇板厚：130mm。AB、CD跨梁BC跨梁上部各层柱底层柱基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为5.3m,结构计算简图如图2.1所示。图2.1结构计算简图118 注：图中数字为线刚度，单位：1（）2.3.3荷载统计(1)楼面恒荷载计算（标准值）1)屋面框架梁线荷载20mm厚1:2水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/㎡100~140mm厚膨胀珍珠岩130mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.13×25=3.25KN/㎡15mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24KN/㎡--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------屋面恒荷载标准值合计：4.73KN/㎡边跨框架梁自重0.3×0.6×25=4.5KN/m梁侧粉刷2×（0.6-0.13）×0.02×17=0.32KN/m中跨框架梁自重0.25×0.4×25=2.5KN/m梁侧粉刷2×（0.4-0.13）×0.02×17=0.18KN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：2)楼面框架梁线荷载标准值25mm厚水泥砂浆面层0.025×20=0.5KN/㎡118 130mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.13×25=3.25KN/㎡15mm纸筋石灰抹底0.015×16=0.24KN/㎡------------------------------------------------------------楼面恒荷载3.99KN/㎡边侧框架梁及梁侧粉刷4.82KN/m边跨填充墙自重0.24×（4.2-0.6）×19=16.42KN/m墙面粉刷（4.2-0.6）×0.02×17×2=2.45KN/m中跨框架梁及梁侧粉刷2.68KN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：4.82+18.87=23.69KN/m2.68KN/m3.99×4.2=16.76KN/m3.99×3.3=13.12KN/m3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重0.3×0.6×4.2×25=18.9KN粉刷0.02×（0.6-0.13）×2×4.2×17=1.34KN1m高女儿墙自重1×4.2×0.24×19=19.15KN粉刷1×0.02×2×4.2×17=3.36KN连系梁传来屋面自重0.5×4.2×2.1×4.73=20.86KN------------------------------------------------------------顶层边节点集中荷载63.61KN118 中柱连系梁自重0.25×0.4×4.2×25=10.5KN粉刷0.02×（0.4-0.13）×2×4.2×17=0.77KN连系梁传来屋面自重0.5×（4.2+4.2-3.3）×3.3×0.5×4.73=19.9KN0.5×4.2×2.1×4.73=20.86KN------------------------------------------------------------顶层中节点集中荷载52.03KN4)楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重18.9KN粉刷1.34KN钢窗自重2.4×2.4×0.45=2.59KN窗下墙体自重0.9×3.8×0.24×19=15.6KN粉刷2×3.8×0.9×0.02×17=2.33KN床上墙体自重0.3×3.8×0.24×19=5.2KN粉刷2×0.3×3.8×0.02×17=0.78KN窗边墙体自重2×0.7×2.4×0.24×19=15.32KN粉刷2×2×0.7×2.4×0.02×17=2.28KN框架柱自重0.4×0.5×4.2×25=21KN粉刷1.08×0.02×4.2×17=1.54KN连系梁传来楼面自重0.5×4.2×2.1×3.99=17.60KN------------------------------------------------------------中间层边节点集中荷载104.48KN118 中柱连系梁自重10.5KN粉刷0.77KN内纵墙自重3.8×（4.2-0.4）×0.24×19=65.85KN粉刷3.8×（4.2-0.4）×2×0.02×17=9.82KN扣除门洞重加上门重-2.7×1.0×（5.24-0.2）=-13.61KN框架柱自重21KN粉刷1.54KN连系梁传来楼面自重0.5×（4.2+4.2-3.3）×3.3×0.5×3.99=16.79KN0.5×4.2×2.1×3.99=17.6KN------------------------------------------------------------中间层中节点集中荷载130.26KN5)恒荷载作用下的结构计算简图恒荷载作用下的结构计算简图如图2.2所示。118 图2.2恒荷载作用下结构的计算简图(2)楼面活荷载计算（标准值）楼面活荷载作用下的结构计算简图如图2.3所示。图中各荷载值计算如下：图2.3活荷载作用下结构的计算简图118 (3)风荷载计算（标准值）风压标准值计算公式为：---高度z处的风振系数；---风荷载体形系数；---风压高度变化系数；---基本风压（KN/㎡）因结构高度H=22.1m＜30m，可取=1.0；对于矩形平面=1.3；可查《建筑结构荷载规范》。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表2.1所示。表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图2.4所示。表2.1集中风荷载标准值层次521.61.281.01.30.613.0213.00417.41.191.01.30.617.6416.37313.21.091.01.30.617.6414.0029.01.001.01.30.617.6413.6714.81.001.01.30.618.914.74(4)地震作用计算（标准值）因建筑高度16.95m<40m，本工程仅需考虑水平地震作用，质量和刚度沿高度及节点方向分布均布，故可采用D值法来计算水平地震作用。作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值屋面梁处：重力荷载代表值=结构构件自重+50%雪荷载楼面梁处：重力荷载代表值=结构构件自重+50%活荷载118 其中，结构和构件自重取楼面上、下各半层层高范围内（屋面梁处取顶层一半）的结构及构件自重。图2.4风荷载作用下的计算简图计算各结构层的重力荷载代表值1)顶层重力荷载代表值屋面恒载顶层框架粱自重顶层连系粱自重女儿墙自重50%雪荷载半层柱自重半层墙、门窗自重121.5KN------------------------------------------------------------------------------------------共计648.1KN118 2)标准层重力荷载代表值楼面荷载框架粱自重64.95KN连系粱自重58.8KN柱自重84KN门窗墙自重356.73KN50%楼面活载-------------------------------------------------------------------------------------------共计901.18KN3)底层重力荷载代表值楼面荷载266.45KN框架梁自重64.95KN连系梁自重58.8KN柱自重墙、门窗自重423.81KN50%楼面活载70.25KN-------------------------------------------------------------------------------------------共计979.26KN质点重力荷载代表值简图如图2.5。118 图2.5质点重力荷载代表值简图2.3.4内力计算竖向横荷载作用下的内力计算采用分层法，竖向活荷载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法，水平荷载作用下的内力计算采用D值法。(1)恒荷载作用下的内力计算1)等效荷载计算根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图2.6。恒载：屋面：图2.6荷载的等效楼面：118 活载：屋面：楼面：恒载、活载等效作用图如图2.7所示。118 图2.7框架恒载、活载等效作用图注：线刚度单位：；荷载单位：2）梁端固端弯矩计算恒载：屋面：楼面：活载：屋面：楼面：118 3）分层计算弯矩①顶层分配系数计算如下传递过程如下：1-41-22-12-52-33-20.3430.6570.5690.2970.134-69.4969.49-11.29-5.6523.8445.6522.83-23.06-46.11-24.07-10.8610.867.9115.157.58-2.16-4.31-2.25-1.021.020.741.420.71118 -0.2-0.4-0.21-0.10.10.070.1332.56-32.5649.97-26.53-23.276.33顶层弯矩图如图2.8所示。图2.8恒荷载作用下顶层弯矩图②中间层分配系数计算如下：118 弯矩分配法计算过程如下：3-13-63-44-34-24-74-55-40.2550.2550.490.4390.2290.2290.103-123.5123.54-9.87-4.9431.3531.3560.5330.27-31.6-63.19-32.96-32.96-14.8314.838.068.0615.487.74-1.7-3.4-1.77-1.77-0.80.80.430.430.830.42-0.18-0.1-0.1-0.040.044040-8095.2-34.83-34.83-25.5410.73中间层弯矩图如图2.9所示。图2.9恒载作用下中间层弯矩图③底层分配系数计算如下：118 弯矩分配法计算过程如下：3-13-63-44-34-24-74-55-40.2630.2320.5050.4510.2350.2070.106-123.54123.54-9.87-4.9432.4928.6662.3931.2-32.67-65.34-34.04-30-15.3615.368.597.5816.58.25-1.86-3.72-1.94-1.71-0.870.870.490.430.940.47-0.11-0.21-0.11-0.1-0.050.050.030.030.0641.636.7-78.394.19-36.09-31.81-26.1511.34底层弯矩图如图2.10所示。118 图2.10恒载作用下底层弯矩图4）不平衡弯矩分配计算过程如图2.11（单位：KN·m）,方框内为原不平衡弯矩.图2.11不平衡弯矩分配竖向均布荷载作用下的框架弯矩图如图2.12。5）调幅后跨中弯矩的计算求荷载作用下梁的跨中弯矩时需根据求得支座弯矩和实际荷载分布按平衡条件计算。可先求出框架梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩再与支座弯矩的作用叠加，跨中弯矩计算简图如图2.13。①五层118 按简支梁计算的跨中弯矩：图2.13梁跨中弯矩计算简图图2.12调幅后竖向恒载作用下的框架弯矩图叠加后跨中弯矩：118 ②四层叠加后跨中弯矩：③三层④二层⑤一层6)梁端剪力求横载作用下梁端剪力同样可以用叠加法根据求得支座弯矩和实际荷载分布按平衡条件计算，可先求出框架梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的梁端剪力再与支座弯矩的作用叠加。公式为118 ，式中为按简支梁计算的仅在荷载作用下的剪力（计算结果见表2.2），并由剪力求出柱轴力（柱承受集中力、剪力加柱自重可得，结果见表2.3），恒载作用下框架剪力、轴力图如图2.13所示。表2.2恒荷载作用下的梁端剪力层次AB跨BC跨5层54.4959.3317.317.34层107.86111.7815.2515.253层107.86111.7815.2515.252层107.87111.7715.2515.251层107.55112.0915.2515.25表2.3恒荷载作用下的柱轴力层次A柱B柱5层118.1139.1128.66149.664层351.44372.44406.95427.953层584.78605.78685.24706.242层818.13839.13963.52984.521层1051.161242.12118 1077.661268.62（2）活荷载作用下的内力计算活载作用采用弯矩二次分配法进行计算。计算过程如表2.4所示。因此，活荷载作用下框架的弯矩如图2.14。图2.13恒载作用下框架剪力、轴力图118 图2.14活荷载作用下的框架弯矩图表2.4活荷载弯矩二次分配法计算过程楼层上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁五层分配系数0.340.6570.5690.2970.134固端弯矩-22.6622.66-3.75分配过程7.7714.89-10.76-5.62-2.532.89-5.387.45-2.060.851.64-3.07-1.06-0.7211.5-11.5116.28-8.74-7上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁四层分配系数0.2550.260.490.4390.2290.2290.103固端弯矩-22.6622.66-4.68分配过程5.785.7811.1-7.89-4.12-4.12-1.853.892.89-3.955.55-2.81-2.06-0.72-0.7-1.39-0.3-0.16-0.16-0.078.957.95-16.920.02-7.09-6.34-6.6上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁三层分配系数0.2550.260.490.4390.2290.2290.103118 固端弯矩-22.6622.66-4.68分配过程5.785.7811.1-7.89-4.12-4.12-1.853.892.89-3.955.55-2.06-2.06-0.72-0.7-1.39-0.63-0.33-0.33-0.158.957.95-16.919.69-6.51-6.51-6.68上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁二层分配系数0.2550.260.490.4390.2290.2290.103固端弯矩-22.6622.66-4.68分配过程5.785.7811.1-7.89-4.12-4.12-1.853.892.89-3.955.55-2.06-2.12-0.72-0.7-1.39-0.6-0.31-0.31-0.148.957.95-16.919.72-6.49-6.55-6.67上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁一层分配系数0.2630.230.5050.4510.2350.2070.106固端弯矩-22.6622.66-4.68分配过程5.965.2611.44-8.11-4.23-3.72-1.912.89-4.065.72-2.060.310.270.59-1.65-0.86-0.76-0.399.165.53-14.6918.62-7.15-4.48-6.98求横载作用下梁端剪力同样可以用叠加法根据求得支座弯矩和实际荷载分布按平衡条件计算，可先求出框架梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的梁端剪力再与支座弯矩的作用叠加。公式为，式中为按简支梁计算的仅在荷载作用下的剪力（计算结果见表2.5），并由剪力求出柱轴力（结果见表2.6），活荷载作用下框架的轴力、剪力图如图2.15所示。表2.5活荷载作用下的梁端剪力层次AB跨BC跨5层14.6820.605.455.454层14.9420.3420.3420.34118 3层15.0020.2820.2820.282层15.0020.2820.2820.281层14.8220.4620.4620.46表2.6活荷载作用下的柱轴力层次A柱B柱5层23.543.294层47.2689.783层71.08136.212层94.90182.821层118.54229.43（3）地震荷载作用下的内力计算1)框架横向抗侧移刚度的计算（D值法）①梁的线刚度考虑了现浇楼板的作用，梁的线刚度计算结果见表2.7。118 图2.15活荷载作用下框架剪力、轴力图表2.7现浇框架梁线刚度计算部位截面跨度矩形截面惯性矩中框架梁b×h/㎡l/m走道梁0.25×0.43.31.332.66走道梁框架梁0.3×0.66.35.410.8框架梁②柱的抗侧移刚度采用D值法计算，计算结果见表2.8。③楼层侧移刚度计算过程如表2.8所示。2)框架横向抗侧移刚度的计算（D值法）118 表2.8框架柱D值及楼层抗侧移刚度的计算采用顶点位移法，其顶点假想位移的计算方法及结果见表2.9。即。取填充墙的周期影响系数，可得结构基本自振周期为。表2.9顶点假想位移计算楼层i/KN/(KN/m)/m5648.1648.1414000.0160.3524901.181549.28414000.0370.3363901.182450.46414000.0590.2992901.183351.64414000.0810.2401979.264330.9272800.1590.1594330.93)水平地震作用计算及弹性侧移验算本框架为40m以下的规则结构，采用底部剪力法计算水平地震作用。①水平地震影响系数的计算结构基本周期取顶点位移法的计算结果，0.676s。查表可得多遇地震下设防烈度为7度的水平地震影响系数=0.08；Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组时特征周期=0.4s。则118 ②水平地震作用计算因为。需要考虑顶部附加地震作用的修正。由于0.35s<=0.4s<0.55s,则顶部附加地震作用系数为故顶部附加地震作用为分布在各楼层的水平地震作用标准值按下式计算，计算结果见表2.10所示。③楼层地震剪力计算各楼层地震剪力标准值按下式计算，计算结果见表2.10。118 经验算，各楼层地震剪力标准值均满足楼层最小地震剪力要求。表2.10水平地震作用、楼层地震剪力计算及层间弹性位移验算楼层i层高m/m/KN/KN(KN/m)54.2648.122.1143235655143.6355.41414001.341/313444.2901.1817.91613149.14104.55414002.531/166034.2901.1813.71234637.61142.16414003.431/122424.2901.189.5856126.08168.24414004.061/103415.3979.265.3519015.81184.05272806.751/785④多遇地震作用下的弹性位移验算多遇地震作用下各楼层层间弹性位移，层间位移角，计算结果见表2.11。钢筋混凝土框架结构层间弹性位移角限值为1/550，经验算各层均满足要求。表2.11水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值柱k层j/m/KNKN/mKN/m/KNyZ154.255.414140093700.22612.541.720.38632.3420.3344.2104.554140093700.22623.661.720.4554.6644.7234.2142.164140093700.22632.171.720.48669.4665.6824.2168.244140093700.22638.081.720.579.9679.9615.3184.052728064600.23743.582.180.63285.01145.99Z254.255.4141400113300.27415.162.540.42736.4927.2044.2104.5541400113300.27428.612.540.47762.8557.3234.2142.1641400113300.27438.912.540.581.7081.7024.2168.2441400113300.27446.042.540.596.6996.6915.3184.052728071800.26348.443.20.55115.53141.214)水平地震作用下框架的内力分析118 采用D值法进行计算。计算结果分别列于表2.11和表2.12及图2.16、图2.17和图2.18中。表2.12水平地震作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值楼层i进深梁走道梁边柱Z1中柱Z2LL56.332.2924.849.073.311.7011.707.09-9.071.9846.374.8861.3021.623.328.2628.2617.49-30.696.1136.3114.0294.6433.123.344.5544.5527-63.8112.2326.3145.43121.4442.363.357.1757.1734.65-106.1719.9416.3164.93144.3249.093.367.9467.9441.18-155.2627.85图2.16左震作用下框架弯矩图118 图2.17左震作用下的框架剪力图图2.18左震作用下的框架轴力图（4）风荷载作用下的内力计算框架柱在风荷载（左风）下的内力计算用D值法进行计算，步骤为：①求各层柱反弯点处的剪力值；118 ②求各层柱反弯点高度；③求各层柱的杆端弯矩及梁端弯矩。1）框架结构侧移计算计算过程见表2.13。表2.13风荷载作用下柱的侧移验算层次各层风荷载Pi(kN)层间剪力Vi(kN)侧移刚度层间侧移(m)层间位移角513.0013.00414000.0003141/13375416.3729.37414000.0007091/5923314.0043.37414000.001051/4000213.7657.13414000.001381/3043114.7471.87272800.002631/20152)计算风荷载作用下柱反弯点及柱端弯矩柱子弯矩；，计算过程见表2.14。表2.14风荷载作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值柱k层j/m/KNKN/mKN/m/KNyZ154.2134140093700.2262.941.720.3867.584.7644.229.374140093700.2266.641.720.4515.3312.5534.243.374140093700.2269.801.720.48621.1620.0124.257.134140093700.22612.911.720.527.1127.1115.371.872728064600.23717.032.180.63233.2257.05Z254.21341400113300.2743.562.540.4278.576.3944.229.3741400113300.2748.052.540.47717.6816.1234.243.3741400113300.27411.882.540.524.9524.9524.257.1341400113300.27415.652.540.532.8732.8715.371.872728071800.26318.903.20.5545.0855.10118 3）计算风荷载作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力左端梁弯矩：右端梁弯矩：计算过程见表2.15。风荷载作用下框架弯矩、剪力及轴力如图2.19、2.20和2.21。表2.15风荷载作用下的中框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值层次AB跨BC跨柱轴力LLZ1Z257.585.836.32.132.742.743.31.66-2.130.47420.0916.376.35.797.77.73.34.67-7.921.59333.7127.926.39.7813.1513.153.37.97-17.73.4247.1239.316.313.7218.5118.513.311.22-31.425.9160.33536.317.9924.9524.953.315.12-49.418.77图2.19左风荷载作用下框架弯矩图（）118 图2.20左风荷载作用下框架剪力图（KN）图2.21左风荷载作用下框架轴力图（KN）118 2.3.5内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。当由地震作用时，应分别考虑恒荷载的组合及重力荷载代表值与地震作用的组合，取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，因此，进行组合前，应先计算各控制截面（支座边缘处的）内力值。各控制截面的位置如图2.40示。（1）控制截面各种控制截面位置如图2.22所示：图2.22内力组合梁柱控制截面示意图（2）框架梁、柱内力组合本设计考虑四种内力组合。由风荷载控制：风载、恒载、活载内力组合由荷载规范知：则：118 由地震荷载控制由荷载规范知：又对于，框架梁受弯，受剪；框架柱受弯和受压（轴压比小于等于0.15）或（轴压比大于0.15），受剪。由永久荷载荷载控制由恒荷载控制的效应组合即：．由活荷载控制的效应组合即：由上知四种荷载组合分别为：，，，。框架梁及框架柱的内力组合如表2.16和2.17所示：118 118 118 118 118 2.3.6截面设计（1）框架梁1）梁的正截面配筋计算①控制弯矩由于梁某些支座处有时会出现正弯矩有时会出现负弯矩，因此梁的上部和下部均需要计算配筋。各层框架梁的正截面配筋控制弯矩如图2.23所示：图2.23各层框架梁正截面配筋控制弯矩②梁截面尺寸验算梁采用C30混凝土，受力钢筋为HRB400，箍筋采用HRB335，梁截面尺寸为300600mm，250×400mm；柱截面为400500mm，受力钢筋为HRB400，箍筋采用HRB335。在计算中计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合：，且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。h0=565mm=0.384=0.384×1.0×14.3×300×5652=525.88kN·m>=197.52kN.m(符合要求)由于hw/b=565/300=1.884,属于厚腹梁，故：118 kN>=满足要求。③梁的正截面受弯承载力计算边跨中截面下部受拉，可按T形截面进行配筋计算，支座边缘处截面梁上部受拉应按矩形截面计算。跨中T形截面尺寸：b×h=2100×565跨中截面按T形截面进行配筋计算，=1.0×14.3×2100×130×（565-65）=1951.95kN·m>=166.45kN·m，因此所有跨中截面均属第一类T形截面。最小配筋率的要求：跨中取0.2%与0.45=0.45×1.43/360=0.179%中的较大值，为0.20%；支座取0.25%与0.55=0.55×1.43/360=0.218%中的较大值，为0.25%。梁正截面配筋计算见表2.18。2）梁的斜截面受弯承载力计算为防止梁在屈服前发生剪力破坏，截面设计时，对剪力设计值进行如下调整：——梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为1.2，三级为1.1。——梁的净跨。——梁在重力荷载代表值（9度时高层建筑尚应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。118 118 注：表中钢筋均表示Ⅲ级钢。118 框架梁剪力调整见表2.19。将调整后的剪力与前面框架内力组合的剪力最大值比较，取大值进行计算。每跨剪力较大值在支座处，所以跨中箍筋按支座处配置即可。最小配箍率：0.24ft/fyv=0.24×1.43//300=0.114％因为＞2.5，为保证梁截面不至过小，使其产生过大的压应力，因而规定V＜。梁端箍筋加密区的范围：1.5、500取较大值。边跨：中跨：箍筋间距取边跨：600/4=150mm，8d=8×16=128mm，取120mm；中跨：400/4=100mm，8d=8×16=128mm，取100mm。梁斜截面配筋见表2.20。118 118 （2）框架柱1）轴压比验算规范要求三级抗震的框架柱轴压比限值为0.9。因为底层的2柱轴力最大,μ=，因此，轴压比满足要求。在内力组合时考虑，则在进行斜截面配筋计算时不再重复考虑。2）正截面配筋计算框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关。一般框架，梁的延性远大于柱子，梁先屈服可使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移增大，危及结构承受垂直荷载的能力并可能使结构成为机动体系。因此，在框架设计中，体现了“强柱弱梁”的原则，梁、柱端弯矩应符合下述公式要求：三级框架ΣMc≥1.1ΣMb式中:ΣMc--考虑地震作用组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之和。ΣMb--考虑地震作用组合的同一节点左、右梁端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和的较大值；一级抗震等级，当两端弯矩均为负弯矩时绝对值较小的弯矩值应取为零。框架顶层柱、轴压比小于0.15的柱，柱端弯矩设计值可取地震作用组合下的弯矩设计值，具体柱端弯矩调整见表2.21、表2.22。地震反复作用，两个方向的弯矩设计值均应满足要求，梁、柱的弯矩方向应当同时考虑。因采用对称配筋，故取两组中较大者计算配筋。由于框架结构的底层柱过早出现塑性屈服，将影响整个结构的变形能力，同时,随着框架梁铰的出现，由于塑性内力重分布，底层柱的反弯点具有较大的不确定性，因此，对三级框架底层柱考虑1.15的弯矩增大系数。（注：底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层）。截面采用对称配筋，截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋的间距不宜大于200mm,当按一级抗震等级设计，且柱的剪跨比小于2时，柱每侧纵向钢筋的配筋率不应大于1.2％。118 118 注：称为偏心受压截面曲率修正系数，=,当＞1.0118 时，取=1.0。称为偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数，当/h＜15时，=1.0；当/h=15～30时，=1.15-0.01/h。,称为初始偏心距,轴向力对截面重心的偏心距附加偏心距，取1/30偏心方向截面尺寸与20mm的较大值，偏心距增大系数构件的计算长度，现浇楼盖底层柱其余各层。时为大偏压（初步判断）(大偏压)，(小偏压)。（x＞）（x＜）纵向钢筋的配筋率：中柱和边柱为0.6%，角柱为0.8%，同时每一侧的配筋率百分率不应大于0.2%。柱纵向钢筋对称配筋，截面尺寸大于400400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm118 ，同时对于纵筋采用HRB335和HRB400的柱，总配筋率不应大于5%，以防止过大配筋率产生的粘结破坏，并保证柱的延性。柱的配筋见表2.23。3）斜截面承载力计算：①剪力的调整：考虑地震作用的框架剪力设计值：其中：：柱的净高。：分别为上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值。取调整后的弯矩值，一般应满足剪力调整表见表2.24。118 118 118 ②剪跨比限值验算③承载力计算剪跨比柱斜截面配筋见表2.25。2.4楼梯设计2.4.1设计资料现浇梁式楼梯如图2.24所示,层高为4.2m，楼梯踏步尺寸为150mm×300mm。楼梯采用C30混凝土，=1.0，=14.3N/mm²，=1.43N/mm²，梁纵筋选用HRB335钢筋（=300N/mm²），箍筋和踏步板采用HRB335钢筋（=300N/mm²）。楼梯上的均布荷载标准值为KN/m²。118 图2.24楼梯简图2.4.2梯段板设计(1)荷载统计取板厚120mm，板倾斜角度的正切，，取1m宽板带计算。1）恒荷载水磨石面层：(0.3+0.15)0.65/0.3=0.975kN/m三角形踏步：0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.875kN/m混凝土斜板：0.12×25/0.894=3.36kN/m板底抹灰：0.02×17/0.894=0.38kN/m恒荷载标准值：6.59kN/m2）活荷载活荷载标准值：3.5kN/m荷载设计值：p=g+q=1.2×6.59+3.5×1.4=12.808kN/m（2）内力计算118 板水平计算跨度，弯矩设计值：kN.m选配10@100，且每级踏步有一根8分布筋。2.4.3平台板设计设平台板厚为h=80mm，取1m宽板带计算。（1）荷载统计恒荷载标准值水磨石面层：0.65kN/m80mm厚混凝土板：0.08×25=2kN/m板底抹灰：0.02×17=0.34kN/m小计：2.99kN/m活荷载标准值：3.5kN/m荷载设计值：p=1.2×2.99+1.4×3.5=8.488kN/m（2）内力计算平台板的计算跨度，板的有效高度，弯矩（跨中）设计值118 ，选配8@150。2.4.4平台梁设计（1）确定梁尺寸梁宽取b=200mm,梁高取h=400mm。（2）荷载统计恒荷载标准值梁自重：0.2×（0.4-0.08）×25=1.6kN/m梁侧粉刷：0.02×（0.4-0.08）×2×17=0.22kN/m平台板传来：2.99×2.1/2=3.14kN/m梯段板传来：6.59×3.9/2=12.85kN/m小计：17.81kN/m活荷载标准值3.5×（3.9/2+2.1/2）=10.5kN/m荷载设计值P=1.2×17.81+1.4×10.5=36.07kN/m（3）内力计算计算跨度：，118 弯矩设计值：剪力设计值：平台梁截面按倒L形计算，600mm，梁的有效高度h0=400-35=365mm,b=200mm,hf’=80mm。1.0×14.3×600×80×（365-80/2）=223.08KN·m＞M，经判断截面属于第一类T形截面选配3B18，mm。箍筋计算：配置箍筋B8@200,则斜截面受剪承载力：故满足要求。118 2.5雨篷设计2.5.1设计资料所计算雨篷为东北门处雨篷，采用现浇混凝土板式雨篷，外伸1800mm，根部板厚h=1800/10=180mm，端部板厚为100mm，向外做1%的找坡，长3m,计算时取1m板宽为计算单元，混凝土等级为C30,梁上钢筋均采用HRB335。2.5.2雨篷的抗弯强度计算（1）荷载统计1）恒荷载标准值：20mm厚1：3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m100mm厚钢筋混凝土板×25=3.5kN/m15mm厚板底抹灰0.015×17=0.255kN/m小计：4.16kN/m2）活荷载(均布活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大值)：活载标准值：（查《荷载规范》）0.5kN/m雪荷载标准值：0.2kN/m小计：0.5kN/m3）施工检修荷载（查《荷载规范》）1.0kN荷载设计值：恒荷载：g=4.16×1.2=4.99kN/m活荷载：q=0.5×1.4=0.7kN/m施工检修：P=1.0×1.4=1.4kN118 （2）计算简图雨篷在均布活载、集中荷载作用下的计算简图分别如图2.25（a）和（b）所示：图2.25雨篷计算简图（3）内力计算1）恒荷载+活荷载作用Mmax=（g+q）=×（4.99+0.7）×1.8=9.22kN·m2）恒荷载+集中荷载作用Mmax=g+Pl=×4.99×1.8+1.4×1.8=10.6kN·m因此取M=10.6kN·m（4）配筋计算（混凝土采用C30，钢筋HRB335）h0=0.5×（100+180）-25=115mmɑs=M/(α1fcbh)118 =10.6×106/(1.0×14.3×1000×1152)=0.056ξ=1-=0.0577A=ξb/=1.0×14.3×1000×115×0.0577/300=316.3mm2选配B8@150（AS=335mm2），分布钢筋采用B8@1502.5.3雨篷梁计算（1）雨篷梁的抗弯计算取雨篷梁截面尺寸为240×400mm。1）荷载计算梁自重：0.240.425=2.4kN/m梁内外侧粉刷：0.040.417=0.272kN/m板传来的恒载：4.16（1.8+0.24/2）=7.99kN/m小计10.66kN/m恒载设计值：g=10.661.2=12.97kN/m活荷载设计值：q=0.51.4=0.7kN/m检修荷载设计值：P=1.01.4kN2）内力计算=1.05l=1.052.58=2.71m＜3m，取l=2.71m。M===11.74kN.mM===0.64kN.m118 M===0.95kN.mM、M取最大值：Mp=0.95kN.mM=M+M=11.74+0.95=12.69kN.m考虑雨篷梁的最大受力情况，计算M时，假定集中荷载作用在跨中；计算梁中剪力时，假定集中荷载作用在梁的支座边缘。均布活载下：V==0.5×（12.79+0.7）×2.71=18.28kN集中荷载下：V=+P=0.512.792.71+1.4=18.73kN因此，取V=18.73kN。3）配筋计算最小配筋率：=0.45×1.43/300=0.215％＞0.2％故=0.215％×240×400=206h=400-35=365mm==0.028=0.028A==因为＞，故按构造配筋。118 （2）雨篷梁的抗剪扭计算1）内力计算剪力V=18.73kN作用于梁截面上的对称轴上的扭矩计算，沿单位长度的力偶。雨篷板上恒荷载产生的力矩：M===9.16kN.m活荷载产生的力矩：作用在雨篷梁上的最大扭转力矩发生在梁端，则T=1）验算截面，属于薄腹梁。小于0.25=3.58N/mm；118 大于0.7=0.7×1.43=1.001N/mm，故截面尺寸满足要求。又因为：故考虑扭矩对构件的影响，按纯扭构件计算。故应按计算配筋。1）配筋计算①受扭箍筋计算，取选用直径为B8钢筋，s=2×50.3/0.52=193mm,取s=150mm。最小配箍率：％=0.13％×240×400=125mm，取B8@150。②受扭纵筋的计算受扭纵向受力钢筋的最小配筋率：118 =0.452％×240×400=145.4因此，梁底所需受弯和受扭纵筋的面积：，考虑到最小配筋率：206+159=365，选配3B14，=461。梁顶所需受扭纵筋的面积：，考虑到最小配筋率=112，选配3B8，=151。梁侧所需受扭纵筋的面积：，考虑到最小配筋率=131，选配2B12，=226。（3）雨篷的抗倾覆验算雨篷设计时，应对雨篷进行整体抗倾覆验算，本设计的雨篷梁和柱整体现浇，有足够的抗倾覆能力，故可不进行抗倾覆验算，满足抗倾覆要求。2.6基础设计2.6.1基础资料本结构采用柱下独立基础，基础土层为中粗砂层，fak=260kN/m²，考虑基础的宽度和深度，采用以下公式进行地基承载力值的修正：118 ηb=3.0，ηd＝4.4，γ为基础底面以下土得重度，取为γ＝20kN/m²为基础地面以上土层的加权平均重度地表填土γ1＝18.5kN/m²粉质粘土=18.2kN/m²所以＝（18.50.7+18.21.3）/2.0=18.3kN/m²混凝土强度等级采用C30混凝土，，N/mm²，N/mm²，底板钢筋和基础纵筋选用HRB400钢筋（N/mm²），箍筋采用HRB335钢筋（N/mm²）。基础底部采用100mm的C10混凝土垫层。2.6.2荷载统计（1）1柱荷载统计①由基础梁传至基础顶面的外墙及钢窗自重设计值：基础梁自重：0.3×0.6×25×4.2=18.9kN墙+钢窗+粉刷：434.25kN标准值：Nwk=434.25+18.9=453.15kN设计值：NW=1.2×453.15=543.78kN②框架传来的荷载M1=170.66KN·mM2=27.00KN·mN1=1252.92KNN2=1571.01KNV1=55.53KNV2=14.77KN118 （2）2柱荷载统计①由基础梁传至基础顶面的外墙及钢窗自重设计值：基础梁自重：0.3×0.6×25×4.2=18.9kN墙+钢窗+粉刷：452.21kN标准值：Nwk=471.11kN设计值：NW=1.2×471.11=565.33kN②框架传来的荷载M1=163.09KN·mM2=23.67KN·mN1=1356.97KNN2=1937.48KNV1=59.16KNV2=12.79KN2.6.3地基承载力验算（1）初估基础底面积1柱：令2.5m，3.0m，则A=7.5m²2柱：令2.5m，3.0m，则A=7.5m²118 基础底面的弹性地抗拒：W=lb2=×2.5×3.02=3.75m3（2）作用于1柱基础中心的弯矩，轴力作用于2柱基础中心的弯矩，轴力分别为（3）持力层承载力验算1柱基础边缘最大和最小压力第一组荷载P校核地基承载力：；，故满足要求。118 第二组荷载P校核地基承载力：；，故满要求。2柱基础边缘最大和最小压力第一组荷载P校核地基承载力：；，故满足要求。第二组荷载P校核地基承载力：；，故满要求。（4）验算基础高度①1柱基础地基净反力设计值计算118 第一组荷载P第二组荷载P2柱基础地基净反力设计值计算第一组荷载P第二组荷载P②柱根处冲切面抗冲切验算此时，冲切锥体的有效高度h0=800-40=760mm，冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长和下边长分别为=400mm=400+2×760=1920mm，mm。冲切荷载计算值为：1柱：kN,2柱：kN,=0.71.01.431160760=882。48kN>118 ，基础高度满足冲切承载力的要求。③变阶处的冲切验算此时，冲切椎体有效高度h0=800-300-40=460mm，冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长和下边长分别为=1600mm=1600+460×2=2520，mm。冲切荷载计算值为：1柱：kN,2柱：kN,=0.71.01.432060760=948.55kN>，基础高度满足冲切承载力的要求。2.6.4配筋计算1柱基础沿基础长边方向，柱边净反力：第一组荷载第二组荷载118 沿长边方向的Ⅰ-Ⅰ处弯矩：1柱基础沿长边变阶处方向第一组荷载第二组荷载118 沿长边方向的变阶处截面Ⅰ′-Ⅰ′：<故基础应按配筋，现配置15C14@180，则=2309.1。1柱基础沿基础短边方向Ⅰ-Ⅰ处弯矩：沿短边方向的变阶处截面Ⅰ′-Ⅰ′：<故基础应按配筋，现配置14C14@150，则=2155。2柱基础沿基础长边方向，柱边净反力：第一组荷载118 第二组荷载沿长边方向的Ⅰ-Ⅰ处弯矩：第一组荷载第二组荷载118 沿长边方向的变阶处截面Ⅰ′-Ⅰ′：<故基础应按配筋，现配置15C16@180，则=3015.9。2柱基础沿基础短边方向Ⅰ-Ⅰ处弯矩：沿短边方向的变阶处截面Ⅰ′-Ⅰ′：118 <故基础应按配筋，现配置15C14@150，则=2309.1。2.7单向板设计2.7.1荷载统计板的永久荷载标准值水磨石面层0.65KN/㎡80mm厚钢筋混凝土板0.08×25=2KN/㎡20mm厚石灰砂浆0.02×17=0.34KN/㎡------------------------------------------------------------小计2.99KN/㎡板的可变荷载标准值永久荷载设计值g=2.99×1.2=3.59KN/㎡可变荷载设计值q=2×1.4=2.8KN/㎡荷载总设计值g+q=6.39KN/㎡2.7.2计算简图边跨：取中间跨：因跨度相差小余10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图2.26所示。118 图2.26单向板计算简图2.7.3弯矩计算板的弯矩系数分别为：边跨中，1/14;离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，-1/14。M1=（g+q）l012/14=1.72M2=（g+q）l012/16=1.44MB=-（g+q）l012/11=-2.19Mc=-（g+q）l012/14=-1.652.7.4配筋计算环境类别为一类，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm，板厚80mm，h0=80-20=60mm，板宽b=1000mm，α1=1.0，fC=14.3N/mm2，HRB400钢筋，fy=360N/mm2，计算结果见表2.26。表2.26单向板板配筋计算截面1B2C弯矩设计值1.722.191.441.65αs=0.0330.0430.0280.032ξ=1-0.0340.0430.0280.033As=ξb/81.0103.667.677.7实际配筋C8@200As=251C8@200As=251C8@200As=251C8@200As=251118 2.8双向板设计2.8.1设计资料板采用130mm厚现浇钢筋混凝土板,混凝土采用C30（fc=14.3）,钢筋选用HRB335(fy=300)。2.8.2荷载计算(1)恒荷载水磨石面层0.65kN/m2130mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.13×25=3.25kN/m210mm厚混合砂浆抹灰0.01×17=0.17kN/m2-------------------------------------------------------------------------------------------恒荷载标准值：4.07kN/m2恒荷载设计值：=1.2×4.07=4.88kN/m2(2)活荷载上人屋面均布活荷载标准值：2.0kN/m2楼面活荷载标准值：办公室、厕所：2.0kN/m2走廊：2.5kN/m2活荷载设计值：=1.4×2.0=2.80kN/m2走廊：=1.4×2.5=3.50kN/m2荷载设计值：=+=4.88+2.80=7.68kN/m2走廊：=+=4.88+3.50=8.38kN/m2根据上述统计的荷载情况，开始计算板。2.8.3按塑性理论计算双向板(1)弯矩计算118 首先假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同，支座截面配筋率不随板带而变，取同一数值。跨中钢筋在离支座处间隔弯起，取，β=2。区格板划分示意见图2.27。图2.27区格板划分示意图1)D区格板的计算:计算跨度：=3.3-0.25=3.05m，=4.2-0.3=3.9m=3.9/3.05=1.28，取=0.61，β=2跨中及支座塑性铰线上的总弯矩为：代入公式，则有：得故得118 2)C区格板的计算:计算跨度：=4.2-0.3=3.9m，=6.3-0.3+0.1/2=6.05m=6.05/3.9＝1.55，取=0.42,β=2将D区格板的作为C区格板的的已知值，并取则：跨中及支座塑性铰线上的总弯矩为：代入公式，则有：即得故得3)B区格板的计算:计算跨度：=3.3-0.25=3.05m，=4.2-0.3+0.1/2=3.95m=3.95/3.05=1.3，取=0.6，β=2将D区格板的作为B区格板的的已知值，并取则：跨中及支座塑性铰线上的总弯矩为：118 代入公式，则有：即得故得4)A区格板的计算:计算跨度：=4.2-0.3+0.1/2=3.95m，=6.3-0.3+0.1/2=6.05m=6.05/3.95＝1.53，取=0.43,β=2将C区格板的作为A区格板的的已知值，将B区格板的作为A区格板的，则：跨中及支座塑性铰线上的总弯矩为：代入公式，则有：118 ，即得，故得弯矩统计见表2.27。表2.27弯矩统计表（kN•m）项目ABCDl01(m)3.953.053.93.05l02(m)6.053.956.053.95.553.25.073.141.491.371.231.400-7.93-12.09-7.81-39.57-7.93-12.09-7.81000-3.72-27.65-5.98-12.48-3.722.723.53.271.61.172.11.370.980-7-6.54-3.2-6.54-7-6.54-3.2000-1.96-7-1.96-3.2-1.96118 (2)配筋计算各区格板跨中及支座弯矩已求得，取截面有效高度：假定选用Ф8钢筋则=130-20=110mm，=130-30=100mm，可近似按As=M/(0.95fyho)计算钢筋截面面积。计算结果见表2.28、2.29。表2.28板配筋计算表（跨中）截面M(kN•m)ho(mm)As(mm2)选配钢筋实配面积（mm2）跨中Al01方向2.7211086.76Ф8@200251l02方向1.1710041.05Ф8@200251Bl01方向3.5110111.64Ф8@200251l02方向2.110073.68Ф8@200251Cl01方向3.27110104.31Ф8@200251l02方向1.3710048.07Ф8@200251Dl01方向1.611051.04Ф8@200251l02方向0.9810034.39Ф8@200251表2.29板配筋计算表（支座）截面M(KN·m)ho(mm)As(mm2)选配钢筋实配面积（mm2）支座A-C6.54110208.61Ф8@200251A-B7110223.29Ф8@200251D-C3.2110102.07Ф8@200251D-B1.9611062.52Ф8@200251D-D1.9611062.52Ф8@200251C-C6.54110208.61Ф8@200251118 2.9次梁设计2.9.1设计资料次梁截面250mm×500mm，受力纵筋，梁箍筋均采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2。2.9.2次梁的设计（1）荷载统计板传来的恒荷载次梁自重梁侧抹灰恒载设计值活载设计值合计（2）计算简图由于次梁两端与主梁整体现浇，各次梁两端放在主梁上150mm，所以，所有次梁计算跨度为，按等跨连续梁计算，计算简图如图2.3：图2.28次梁计算简图（3）内力计算次梁考虑塑性内力重分布的弯矩系数为，及其对应的弯矩值见表2.30。118 表2.30次梁弯矩值截面端支座A边跨跨中1离端第二支座B离端第二跨中2中间支座C中间跨跨中3端支座支撑情况梁与主梁整浇-1/241/14-1/111/16-1/141/16M=×（q+g）×lo2()-86.75148.7-189.2130.1-148.7130.1次梁考虑塑性内力重分布的剪力计算系数及对应剪力值见表2.31。表2.31次梁剪力值荷载情况端支座支撑情况A支座内侧B支座左B支座右C支座左C支座右均布梁与主梁整体连浇0.500.55V=αV×(q+g)lo（kN）84.3292.75(4)正截面受弯承载力及配筋计算正截面受弯承载力计算时，跨中截面按T形截面计算翼缘宽度为：bf=l0/3=8400/3=2800mm，bf′=b+s0=250+2700=2950mm，故bf=2800mm。材料选用C30混凝土，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向受力钢筋HRB335，fy=300N/mm2，。环境类别为二类，采用C30混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm，一排纵向钢筋：，判断T形梁的截面类型：α1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0×14.3×2800×80×(365-80/2)=780.78>54.26(边跨跨中)故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。计算过程见表2.32。118 表2.32次梁正截面配筋计算截面边跨跨中1离端第二支座B离端第二支座跨中2中间支座CM（kN·m）148.7-189.2130.1-148.7b或bf28002502800250αs=0.0080.1110.0070.0880.0080.1180.0070.092389.7513.25341400.2实际配筋4B14(615)4B14(615)4B14(615)4B14(615)计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；，此值大于，同时大于，满足最小配筋率的要求。（5）斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力包括：截面尺寸的复核、腹筋计算及最小配箍率验算。验算截面尺寸：，hw/b=385/250=1.54<4,截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：118 故截面配筋符合要求，按构造配置箍筋，配置Φ8@200，ρsv=Asv/b×s=。弯矩调幅时的配箍率下限为满足要求。118 参考文献[1]梁兴文、史庆轩主编，土木工程专业学生课程、毕业设计指导书[M].北京：科学技术出版社，2002[2]建筑制图标准(GB/T50104-2001)[3]程文穰主编，楼梯、雨篷设计[M].南京：东南大学出版社，2002[4]建筑构造图集，山东省标准图集[5]建筑做法图集，山东省标准图集[6]建筑设计防火规范(GBJ16-87)[7]建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[8]建筑结构设计手册冶金工业出版社，2002[9]建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[10]建筑实录北京：中国建筑工业出版社，2002[11]建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集（第1、2、4、5、8集）.北京：中国建筑工业出版社，1998[12]混凝土结构设计规范(GB50010-2002)[13]龙驭球主编．结构力学(上)[M]．北京：清华大学出版社，2001[14]建筑地基基础设计规范(GB/T50010-2002)[15]现行建筑规范大全，中国建筑工业出版社，2003[16]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编.房屋建筑学[J].北京：中国建筑工业出版社，2005[17]王文友主编空间、文化、情趣.关于高等学校校园环境的思考.[J],规划师,2000,(2)。[18]Prakash,V.,Powell,G.,Campbell,S.(1993),DRAIN2DUserGuideV1.10[M],UniversityofCaliforniaatBerkeley,CA.[19]AndrewJ.W,YoussefM.A.AnalysisofDeepExcavationinBoston[M].JournalofGeotechnicalEngineering,1993,Vol.l19,No.1,69-89118 致谢辞近四个月的毕业设计就要结束了，本次毕业设计是在孙跃东老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。孙老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，孙老师始终给予我们细心的指导和不懈的支持。四个月来，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向孙跃东老师致以诚挚的感谢和崇高的敬意。本次设计是对大学四年里学习知识的一个融会贯通，也是对我们个人的一种考验。毕业实习使我们从业务能力上和知识上都有了很大的进步和提高；它为我们接近工作、体会现实又增加了一个契机，并为以后的工作打下了一个良好的基础。在此，首先要感谢曾经教过我和帮助过我的所有老师和同学。特别是要感谢山东科技大学土木工程专业的老师，是他们带领我们走进土木工程这个专业之门，是他们在整个设计过程中对我的关心和指导，才使我顺利地完成了毕业设计。老师渊博的知识、严谨的治学态度、对我的毕业设计起到了很大的帮助作用，而他们那种诲人不倦的敬业精神也将在我以后的人生道路产生深远的、积极的影响。同时，特别感谢我们同一设计小组的同学。在整个设计过程中，我们相互学习，共同进步，他们对我的毕业设计也起到了很大的帮助作用。在此一并感谢！感谢土木工程建工方向所有同学，是大家的共同努力、团结协作，创造了一个良好的设计氛围与环境。谢谢大家，祝愿老师和同学明天更美好！附录（山东科技大学艺术文法学院楼施工图目录）118 编号图纸名称图纸编号01建筑设计总说明及总平面图建施0102底层平面图建施0203二层平面图建施0304标准层平面图建施0405顶层平面图建施0506南立面图建施0607东立面图建施07081-1剖面图建施0809屋面排水图建施0910建筑详图建施1011底层结构平面布置图结施0112基础平面布置图结施0213框架配筋图结施0314底层楼板配筋图结施0415楼梯雨棚次梁配筋图结施05118'